基于改进多目标粒子群算法的商用车悬架系统优化EI北大核心CSCD

为改善商用车辆的平顺性、安全性并减小轮胎动载对路面的破坏,以某6×4牵引列车为研究对象,建立12自由度振动力学模型。以车辆平顺性和轮胎动载为优化目标,选择前后悬架弹簧刚度、减振器阻尼系数为优化参数,设计了一种基于改进多目标粒子群优化算法MDPL-MOPSO的悬架系统多目标优化策略。悬架系统优化前后的结果对比表明,提出的改进多目标粒子群优化策略在改善车辆平顺性的同时,兼顾了轮胎动载对路面的损坏,具有较好的优化效果,对重型商用车在开发阶段平顺性和安全性优化评估具有一定的指导意义。     

基于显式模型预测控制的轮毂驱动电动车垂向振动研究EI北大核心CSCD

针对轮毂驱动电动车非簧载质量增大而引起的行驶平顺性和操纵稳定性恶化问题,提出了基于显式模型预测控制(EMPC)理论的主动悬架控制方法。建立由刚性环轮胎模型和空气悬架模型组成的四自由度系统模型,并确定车辆平顺性、稳定性和电机性能多目标函数及约束条件;基于多参数二次规划理论,将隐式模型预测控制系统转换为与之对应的显式多面体分段仿射(PPWA)系统,离线求解状态变量间的最优控制律,并运用参数分区上的显式控制律求得最优主动力。仿真结果表明:相较于被动悬架和运用天棚控制策略的主动悬架,基于EMPC理论控制的主动悬架对车身垂向加速度、轮胎动载荷和轮毂电机偏心距均方根值提升效果明显,改善了轮毂电机驱动电动车的行驶平顺性、操纵稳定性和电机性能。     

基于路面识别的电磁混合式悬架自适应模糊控制EI北大核心CSCD

为改善不同路面等级上主动悬架动态性能与馈能特性适应性差的问题,设计了一种基于路面等级识别的电磁混合式悬架自适应模糊控制。采用天牛须搜索(beetle antennae search, BAS)算法优化了神经网络权值阈值,建立了BAS-BP(beetle antennae search-back propagation)路面识别模型;设计了自适应模糊PID(proportional integral derivative)控制器,针对不同路面等级设计了三种目标函数并引入了主动力反馈调整论域;仿真分析了悬架动态性能与馈能特性,并进行了台架试验。仿真结果表明,相比于模糊PID控制,自适应模糊控制的悬架系统在A级、B级路面簧载质量加速度均方根值分别降低了13.28%、13.84%,在B级、C级、D级路面轮胎动载荷均方根值分别降低了9.09%、16.07%、15.54%,并实现了42.8 W的振动能量回收。试验结果表明,与仿真分析相比,各路面等级上时域、频域的相对误差均在16%以内,验证了仿真结果的正确性和系统的实用性。     

新型中央分隔带护栏多目标优化设计EI北大核心CSCD

鉴于目前中央分隔带护栏常发生立柱绊阻现象,设计了一种新型中央分隔带护栏。采用显式非线性有限元模拟对新型中央分隔带护栏的碰撞安全性进行评估,分析了乘员碰撞速度(v),乘员碰撞后加速度(a),驶出角(exit angle,EA),车辆离去距离(d)以及最大横向位移(maximun lateral displacement,MD)等碰撞后动力学响应。综合考虑,选择乘员碰撞y方向加速度(a y)、车辆离去距离(d)作为目标函数,通过构建RBF(radial basis function)代理模型以减少计算成本;最后使用多目标遗传算法进行优化,获得护栏最佳设计参数;在小型客车、中型客车、大型货车碰撞下,新型中央分隔带护栏显示出良好的导向能力。有限元模拟结果表明,该护栏可有效预防立柱绊阻现象,车辆离去距离仅为2.06 m,乘员碰撞y方向加速度为118.2 m/s 2,满足SB级护栏防护要求。     

随机激励下重载车辆空气悬架参数多目标优化

为提高车辆行驶平顺性、减小轮胎对路面的动载荷,以某重载车辆空气悬架系统为研究对象,建立四自由度1/2车辆多目标优化模型,提出改进的多目标自适应遗传算法对悬架参数进行优化。与一般遗传算法相比,车身垂向加速度、前后轮动载荷有效值约减小10%,目标函数值改善度降低57.03%。该方法不仅能提高车辆行驶稳定性,且可减小轮胎对路面的动载荷,已进一步证明该方法的有效性及可行性。     

基于深度神经网络代理模型的盾构隧道密封垫断面优化EI北大核心CSCD

合理的弹性橡胶密封垫断面形状是保障盾构隧道管片接缝防水设计性能的关键。密封垫断面优化设计时,需要反复进行材料大变形、接触分析等复杂的非线性计算,极大限制了优化效率。为此,以闭合压力与有效接触压力占比为双控目标,提出了一种结合深度神经网络代理模型的结构优化算法。在遗传算法框架下,深度神经网络代理模型可以实现由断面形状到接触应力场的快速映射。同时,迁移学习的引入实现了不同类型断面形状代理模型的知识复用,仅利用小样本即可建立高精度的接触应力预测模型,从而有效提高了闭合压力约束条件下的密封垫结构断面优化效率。     

基于粒子群算法的重型车辆悬架路面友好性非线性优化EI北大核心CSCD

针对重型车辆悬架系统的非线性优化问题,提出了采用粒子群算法进行悬架系统优化设计方法。以四分之一汽车模型为研究对象,以车轮最大动载荷最小化为目标,以非簧载质量的固有频率为约束条件,建立了改善被动悬架系统性能的优化模型。通过粒子群算法求解该优化问题,以少量的迭代次数得到了性能优良的悬架参数,如悬架刚度和悬架阻尼。对设计的悬架系统进行时域和频域性能分析,并详细讨论了该方法与遗传算法优化的本质区别,结果表明,粒子群算法可以快速地得到一个较好的优化结果,这为设计人员后续的修改设计提供重要参数,同时为解决含有非线性问题的新型悬架系统优化设计提供了一种新的可行方法。     

基于桥式网络的车辆机电惯性悬架优化设计与性能研究EI北大核心CSCD

为进一步提升应用机电惯容器的车辆悬架隔振潜能,基于桥式电网络结构,建立车辆机电惯性悬架的四分之一动力学模型,推导机电惯容器的输出力表达式。根据桥式网络阻抗的求解方法,选取三种基础的桥式网络结构与其对应的串并联网络结构进行对比,分析结果显示,在同等元件数量下,桥式网络相较于串并联网络可实现更高阶次的阻抗传递函数。以提升车辆悬架综合性能为目标,采用模式搜索法得到了几种不同结构的车辆机电惯性悬架最优参数。在随机路面下的仿真结果表明:在相同元件数量下,采用桥式网络相较于采用串并联网络的车辆机电惯性悬架具有更好的隔振效果,为应用机电惯容器的车辆悬架系统设计提供新的方法指导。     

多级多悬挂设备对高速列车垂向振动影响研究EI北大核心CSCD

为了研究设备以单级、双层形式悬挂对高速列车垂向振动的影响,建立了车辆-设备刚柔耦合模型,获得了车体中部、构架上方以及设备的加速度频响函数。考虑几何滤波效应,设备的连接方式(刚性、弹性)、连接刚度、连接位置等因素下车体与设备的耦合振动特性以及其相互影响关系。结果表明:速度作为几何滤波效应的影响因素,在研究车辆-设备耦合振动时必须考虑速度的影响;车辆在6~12 Hz内的振动响应受设备连接参数影响明显;在双层隔振系统中,框架更容易与车体产生耦合振动;当设备连接刚度为原始值时,车体中部响应较小,但双层隔振系统中设备会与框架产生耦合振动导致二者振动急剧增大;设备连接位置越靠近车体中部,车体的低阶垂向弯曲模态更易解耦,可以显著降低车体中部振动,同时使得车体的高阶垂弯频率最大提高0.4 Hz。     

多重调谐冲击阻尼器的多目标优化设计研究EI北大核心CSCD

为开发减震性能良好的新型阻尼器,将颗粒阻尼器与多重调谐质量阻尼器(multiple tuned mass dampers,MTMD)相结合,提出一种新型的多重调谐冲击阻尼器(multiple tuned impact dampers,MTID),并对其减震性能进行了优化和对比研究。首先,提出MTID应用于实际工程结构时基于性能的多目标优化设计方法及流程;然后,基于一个20层Benchmark结构,进一步分析了传统设计和优化设计MTID的振动控制性能;最后,对比研究了MTID和MTMD的最优减震性能及工作行程。研究表明,MTID需要一定的启动时间以高效发挥减震性能,待其启动后,可显著减小主体结构的动力响应;优化设计的MTID相比于传统设计具有更优异的减震性能,进而可显著减小主体结构在大震作用下的塑性变形和非线性损伤;MTID和MTMD的最优减震性能较为接近,但MTID的工作行程更小。     

采用Pareto人工鱼群算法的结构健康监测传感器位置多目标优化EI北大核心CSCD

发展基于Pareto多目标人工鱼群算法(Multi⁃Objective Artificial Fish Swarm Algorithm,MO⁃AFSA),解决结构健康监测中传感器位置多目标优化的问题。构建与观测模态线性独立性、结构损伤灵敏度和损伤信息冗余性有关的传感器位置多目标优化目标函数;改进人工鱼群算法的追尾和觅食行为,并引入外部档案集以处理寻优过程中的互不支配解,结合Pareto概念选取与理想点欧式距离最近的Pareto解为最优解;以三层平面钢框架结构为数值算例,用基于Pareto人工鱼群算法求解传感器位置多目标优化方案,并进行结构损伤识别。研究结果表明:用所提方法得到的传感器测点在结构中均匀分布,获取的结构损伤信息更为全面,冗余性低,振型独立性好,能够较精确地识别损伤位置和损伤程度,并且抗噪性能好。     

超流氦低温系统板式换热器的设计与优化

负压换热器是超流氦低温系统的关键部件。通过设计和优化,将板式换热器应用于液氦温区。采用分布参数微元法建立了变物性参数换热器传热模型,基于该模型编写了板式换热器的设计与校核计算程序。以换热器效能、负压侧压降和换热器体积为目标进行了量纲分析,确定了人字波纹板片的优化参数。随后采用NSGA-Ⅱ算法进行了多目标优化,以换热器体积最小为前提做出了板式换热器选型。最终得到了三种优化后的设计方案,研制了板式换热器样机。通过分析换热器性能随热流体流道数的变化规律,解释了换热器设计效能偏高的原因。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的安全阀动态特性分析及优化EI北大核心CSCD

针对安全阀动态性能缺乏高精度预测模型和优化方法的问题,提出一种考虑阻尼因素及气体扩散因素的动态响应系统模型和基于改进NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ)算法的优化方法。通过安全阀动态响应系统模型建立仿真模型,对安全阀进行启闭过程动态特性仿真,与动态特性试验结果对比,验证动态响应系统模型的精确性;在NSGA-Ⅱ算法中引入一种权重向量设置方法和自适应变异算子,对安全阀结构参数进行多目标优化。优化后安全阀动态特性评价指标响应时间、振动幅值和稳定值与优化前相比分别缩短5.95%、减小68.29%和减小1.98%。结果表明,优化方法可提升安全阀动态性能。     

向审稿人致谢EI北大核心CSCD

2015年度本刊共收到稿件600多篇,在振动工程领域广大科技工作者的支持下,本刊的各项工作得以顺利进行,并取得了令人鼓舞的成绩,这是作者、审稿者、编者共同努力的结果。再次,本刊谨向审稿的各位专家致以诚挚的谢意,并祝大家为促进中国振动工程事业的发展作出更大贡献。     

基于多体动力学的道岔导曲线线型优化研究EI北大核心CSCD

为提升道岔侧向通过性能,结合道岔结构特点,提出通过降低侧股内轨导曲线的方式达到在道岔设置超高的目的。以42号道岔为例,设计了加设超高的三次缓和曲线-三次缓和曲线组合线型和加设超高的七次缓和曲线-七次缓和曲线组合线型两种新线型,建立了车辆-道岔动力学耦合模型,经过动力学计算,对比不同工况下的脱轨系数和轮轨横向力,发现在导曲线设置超高和使用高次曲线是有效的,较现有线型能提高车辆侧向过岔的安全性和过岔速度。在设计速度下新线型的脱轨系数极值与现有线型相比降低幅度为14.4%~20.0%,轮轨横向力极值降低幅度为14.5%~26.4%。     

基于多体力学的汽车空气弹簧悬架优化

基于ADAMS/View软件对湖南大学自主研发的某一车型,以提高整车行驶平顺性为目的,综合考虑阻尼系数、悬架刚度和非簧载质量各因素对平顺性的影响,建立了空气弹簧悬架及整车仿真分析模型,构造了仿真分析所需路谱的高程样本,对其影响汽车安全性、平稳性、舒适性的参数进行敏感性分析,并在此基础上对空气弹簧悬架系统参数进行优化设计.通过实车道路试验和仿真结果的对比,验证了仿真的可信度及可行性.     

考虑随机因素的汽车悬架参数多目标稳健优化

为了稳健地提高汽车平顺性,减少轮胎对路面破坏。以某载货汽车的四自由度悬架模型为研究对象,同时考虑制造精度的影响,以车身垂直加速度、前后轮胎动载荷的均方根值的统计均值和方差为目标函数,采用蒙特卡罗抽样法和自适应多目标遗传算法对悬架参数进行稳健优化。结果表明：优化后的悬架弹簧刚度减少而阻尼系数增大,性能有大幅度改善,与传统的优化设计相比更符合实际情况,且具有更强的抗干扰能力。     

面向云制造服务的制造资源优化配置研究

为了降低云端制造服务成本,解决云制造环境下无需求偏好的制造资源优化配置的难题,充分考虑制造资源需求企业和云平台运营方的利益以及双方在制造资源配置服务过程中涉及到的服务质量（quality of sevice,QoS）因素和柔性因素,构建了云环境下代表制造资源需求企业和云平台运营方利益的多目标优化资源配置模型,并基于改进NSGA-Ⅱ算法对模型算例进行了求解,计算结果表明了该模型和算法的可行性、有效性和稳定性。     

基于风道系统模块化建模的翅片管蒸发器结构优化

为提高翅片管蒸发器空气侧换热效率,减小蒸发器阻力,以模块化建模计算方法与多变量线性回归算法相结合的方式分别构建蒸发器流量、压降与蒸发器结构参数映射关系模型。在映射关系模型的基础上,以最大化传热因子与最小化摩擦因子为优化目标,以蒸发器排间距与管间距为设计变量,使用NSGA-Ⅱ多目标算法寻优并获得最优解集。从最大化空气侧换热效率、最小化空气侧摩擦、损失少量换热效率换取摩擦显著降低和折中考虑换热效率与摩擦四个角度进一步分析最优解集,获取四种情况下最优解并进行验证。结果表明:优化结果与仿真结果误差不超过5.6%,且相比于原始尺寸参数蒸发器换热效率与阻力特性均有不同程度提升。     

高分子专利EI北大核心CSCD

专利名称：氟化丙烯酸酯-多官能丙烯酸酯共聚物组合物专利申请号：CN200580045255．9公开号：CN101090918申请日：2005．12．16公开日：2007．12．19申请人：美国3M创新有限公司本发明提供一种含有共聚物的组合物,其中所述共聚物具有至少一种衍生自具有两个或多个丙烯酸酯基团的共反应剂的重复单元和衍生自氟化丙烯酸酯的重复单元,所述氟化丙烯酸酯包含以下物质的反应产物：